Poate fi stocată energia solară pentru utilizare ulterioară?
Da. Acest lucru este posibil cu ajutorul unui sistem de stocare. În acest articol vom discuta despre bateriile fotovoltaice, tipuri de baterii, care sunt beneficiile stocării energiei fotovoltaice, cum se aleg sistemele de stocare fotovoltaice de dimensiuni mari și impactul lor.
Bateriile solare fac diferența atunci când vine vorba despre eficiența și versatilitatea sistemului fotovoltaic. Bateriile solare stochează surplusul de energie generat de panourile fotovoltaice. Acest surplus poate fi folosit ulterior în momentele în care nu se produce suficientă energie electrică (de exemplu după apusul soarelui).
Ce este o baterie de stocare a energiei fotovoltaice?
Bateria de stocare a energiei solare este un dispozitiv care se adaugă sistemului fotovoltaic pentru a stoca excesul de electricitate generat de panourile fotovoltaice. Scopul bateriei solare este să vă ajute să folosiți cât mai mult din energia solară pe care o generați cu ajutorul panourilor. Dacă un sistem fotovoltaic nu are în componență o baterie, atunci orice exces de energie electrică merge în rețea sau se pierde.
Tipuri de baterii fotovoltaice
Există patru tipuri principale de baterii utilizate pentru stocarea energiei solare: litiu-ion, plumb-acid, baterii cu flux și nichel-cadmiu.
Baterii litiu-ion
În prezent, cele mai populare baterii solare sunt cele cu litiu-ion. Energia electrică produsă de panouri este transferată către bateria cu litiu-ion prin intermediul unui controller de încărcare. Controllerul reglează fluxul de energie pentru a preveni supraîncărcarea bateriei și pentru a asigura o încărcare eficientă. Energia este stocată chimic în bateriile cu litiu-ion. În timpul încărcării, ionii de litiu se mișcă de la electrodul pozitiv (catod) la cel negativ (anod) printr-un electrolit.
Baterii cu plumb-acid
Bateriile cu plumb-acid stochează energia electrică prin utilizarea reacțiilor chimice dintre plumb, apă și acid sulfuric. Tehnologia din spatele acestor baterii are o vechime de peste 160 de ani și acestea au o capacitate mare de stocare, sunt fiabile și ieftin de produs. O versiune mai simplă a unei baterii cu plumb-acid este formată din trei lucruri: o placă metalică din plumb și antimoniu cu sarcină negativă (anod), o placă metalică încărcată pozitiv din dioxid de plumb (catod), un amestec de acid sulfuric și apă (electrolit). Când plăcile sunt suspendate în amestecul de electroliți și conectate la fire, bateria este pregătită să furnizeze energie electrică.
Baterii cu flux
Bateriile cu flux (numite și baterii redox cu flux) sunt un tip de baterii reîncărcabile care stochează energia în soluții electrolitice de oxidare și reducere (redox) separate printr-o membrană. Bateriile cu flux au două rezervoare separate care conțin soluții electrolitice (una pentru oxidare și alta pentru reducere). Membrana semipermeabilă separă cele două soluții electrolitice, permițând doar ionilor să treacă, nu și moleculelor mari sau electronilor. Cu cât rezervoarele de stocare sunt mai mari, cu atât se poate produce mai multă energie electrică.
Baterii nichel-cadmiu
Bateriile nichel-cadmiu (numite și baterii Ni-Cd sau baterie NiCad) sunt un tip de baterie reîncărcabilă care utilizează hidroxid de oxid de nichel și cadmiu metalic ca electrozi. Acestea operează la temperaturi cuprinse între -20 °C și +50 °C.
Care sunt beneficiile stocării energiei fotovoltaice?
Stocarea surplusului de energie fotovoltaică este necesară pentru a utiliza la maxim sistemul fotovoltaic instalat. Astfel, se realizează economii de costuri, rețele energetice mai eficiente și scăderea emisiilor de combustibili fosili. Stocarea energiei fotovoltaice are câteva avantaje principale:
Câteva din beneficiile utilizării bateriilor solare:
- Stocarea surplusului de energie electrică: Sistemul fotovoltaic poate produce adesea mai multă energie decât este nevoie. Dacă nu există un acumulator de energie solară, energia suplimentară va fi trimisă în rețea sau va fi pierdută. Datorită capacității de stocare a bateriei, electricitatea suplimentară vă încarcă bateria pentru o utilizare ulterioară. Puteți utiliza energia stocată în perioadele de generare mai scăzută, ceea ce reduce dependența de rețea pentru electricitate.
- Reducerea amprentei de carbon: Cu ajutorul stocării energiei electrice produse de sistemul fotovoltaic, puteți reduce semnificativ amprenta de carbon deoarece cea mai mare parte a energiei electrice din rețea este produsă folosind combustibili fosili. Energia solară are un potențial mare de atenuare a impactului sectorului energetic asupra schimbărilor climatice.
- Economii financiare și independență energetică: Deși investiția inițială este destul de ridicată, aceasta se va atenua pe termen lung. Datorită energiei stocate de baterii, consumul va fi acoperit în perioadele în care producția de energie electrică din sistemul fotovoltaic este redusă. Acest lucru înseamnă că nu va fi nevoie să consumați curent din rețea.
- Protecție împotriva penelor de curent: Întrucât bateriile pot stoca excesul de energie creat de panourile fotovoltaice, veți avea electricitate disponibilă în timpul întreruperilor de curent și în alte momente când rețeaua se defectează.
- Stabilizarea rețelei electrice: Bateriile solare ajută la stabilizarea rețelei electrice prin reducerea sarcinii în perioadele de vârf de consum. Bateriile stochează excesul energetic produs în perioadele de cerere scăzută și îl distribuie atunci când cererea este ridicată, lucru care echilibrează fluctuațiile dintre producție și cerere. Astfel, prin intervenția bateriilor solare se reduce presiunea asupra infrastructurii energetice locale
Cum se aleg sistemele de stocare fotovoltaice de dimensiuni mari?
Alegerea unui sistem de stocare fotovoltaice de dimensiuni mari implică o serie de considerente tehnice, operaționale și economice.
Primul pas în luarea deciziei este evaluarea necesităților energetice. Astfel, prin analiza consumului de energie și înțelegerea variațiilor zilnice și sezoniere se poate determina cantitatea de energie care trebuie stocată.
După aceea, se determină capacitatea bateriei necesară pentru a acoperi cerințele energetice (în kWh) și se alege tipul acesteia (litiu-ion, plumb-acid, baterii cu flux și nichel-cadmiu). Se evaluează eficiența sistemului de stocare, compatibilitatea acestuia cu sistemul existent, scalabilitatea și durata lui de viață.
Legat de costuri, trebuie luate în calcul următoarele aspecte: costul inițial (investiția în baterie și în instalarea acesteia), costurile de operare și întreținere pe termen lung și analiza cost-beneficiu (se calculează perioada de recuperare a investițiilor).
Impactul sistemelor de stocare a energiei fotovoltaice
Sistemele de stocare a energiei fotovoltaice are un impact semnificativ asupra mediului înconjurător datorită reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră. Acest lucru ajută la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră și la combaterea schimbărilor climatice. De asemenea, acestea îmbunătățesc integrarea energiei regenerabile în rețea, oferind o sursă de energie fiabilă chiar și atunci când soarele nu strălucește. Astfel, se sprijină tranziția către surse regenerabile de energie. De asemenea, sistemele de stocare pot stoca excesul de energie solară generată în timpul zilei și o pot elibera în perioadele de vârf, reducând nevoia de producere a energiei din surse mai poluante, cum ar fi centralele pe cărbune și gaze naturale și scăzând astfel emisiile totale de la aceste centrale.
Industria energiei solare este într-o continuă schimbare și inovație. Întrucât domeniul este unul aflat încă în creștere, se lucrează permanent pentru găsirea de soluții noi, cât mai sustenabile. Sistemele de stocare a energiei solare sunt într-un proces continuu de îmbunătățire. În concluzie, aceste sisteme reprezintă o soluție promițătoare pentru viitorul energetic. Ele nu doar că optimizează utilizarea resurselor solare, ci și contribuie la independența energetică și protejarea mediului înconjurător. Prin adoptarea acestor tehnologii, putem construi un viitor mai sustenabil și mai verde.
